轴系机械设计大作业

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哈工大机械设计大《作业》轴系部件设计完美版

Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)一、选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。

因此轴所承受的扭矩不大。

故选45号钢，并进行调质处理。

二、初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径；P ——轴传递的功率，kW ；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P =3.802kw所以：d ≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整，取d =40 mm 。

根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b ×h =12×8，轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ，1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。

轴系设计大作业.docx

机械设计作业任务书 (1)一、选择材料，确定许用应力 (2)二、按扭转强度估算轴径 (2)三、设计轴的结构 (2)轴段1和轴段7 (3)轴段2和轴段6 (3)轴段3和轴段5 (3)轴段4 (3)轴承座宽与轴段2、6的长度 (4)键槽 (4)四、轴的受力分析 (4)画轴的受力简图 (4)计算支承反力 (4)画弯矩图 (5)画转矩图 (6)五、校核轴的强度 (6)按弯扭合成强度计算 (7)轴的安全系数校核计算 (7)六、校核键连接的强度 (9)七、校核轴承的寿命 (9)计算当量动载荷 (9)校核寿命 (10)八、轴上其他零件设计 (10)键 (10)密封用毛毡圈 (10)两侧轴端挡板 (11)大带轮 (11)小齿轮 (11)九、轴承座及轴承端盖结构设计 (11)轴承座 (11)轴承端盖（透盖） (12)十、参考文献 (12)哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目:带式运输机结构简图见下图:原始数据如下:机器工作平稳，单向回转，成批生产方案Pm (KW)«m(r/min)"”什/min)k轴承座中心高H(mm)最短工作年限L工作环境537108021703年3班室内清洁选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。

因此轴所承受的扭矩不大。

故选择45号钢，并进行调质处理。

（由于 45号钢成本适中，且经过调质处理后，可提高其综合性能，所以选为本轴的制作材料。

）二、按扭转强度估算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：c/min > C \ "，”其中P 2——轴传递的功率，P =^,X77()1 = 3x0.95 = 2.85kW n m --- 轴的转速，r/minC ——由许用扭转剪应力确定的系数。

查表10.2得0106〜118,考虑轴端弯矩比转矩小，取C=106o由于考虑到轴的最小直径处要安装大带轮，会有键槽存在，故将其扩大5%, 得 d k > 22.6474〃"”，按标准 GB2822-81 的 7?10 圆整后取 d l = 25mm三、设计轴的结构由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。

机械设计大作业(参考)

机械设计实训班级：08061041学生：王武学号：20080008指导教师：刘昭琴完成时间：2010年1月15日重庆航天职业技术学院《机械设计CAD设计》任务书课程代码：01030039 题号： A2 发给学生：王武题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器1—V带传动2—运输带3—一级直齿圆柱齿轮减速器4—联轴器5—电动机6—卷筒已知条件：1. 卷筒效率0.96(包括卷筒与轴承的效率损失)；2. 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为±5％；3. 使用折旧期10年；4. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

设计工作量：1. 减速器装配图1张(A0或A1)；2. 低速轴和低速轴齿轮的零件图各1张(比例1：1)；3. 设计说明书1份，约30页，1万字左右。

说明书要求：1. 说明书既可手写也可打印，纸张为A4打印纸，页边距为左2.5cm、右2cm、上2cm、下2cm；说明书内大标题三号宋体，小标题小三号宋体，正文小四号宋体且为单倍行距。

2. 说明书包括封面、任务书、目录、正文和总结，请按该顺序装订。

必须按给定题号的参数做设计，否则作不及格处理。

交出设计所有资料的最后时间：2010.01.15目录第一章总论 (1)一．课程设计的目的 (1)二．课程设计的内容和任务 (1)三．课程设计的步骤 (1)四．课程设计的有关注意事项 (2)第二章传动装置的总体设计 (3)一．分析和拟定传动方案 (3)二．选择电动机型号 (4)三．计算总传动比和合理分配传动比 (6)四．计算传动装置的运动和动力参数 (6)第三章传动零件的设计 (7)一．选择联轴器的类型和型号 (7)二．设计减速器外传动零件 (7)三．设计减速器内传动零件 (8)第四章减速器箱体的设计 (23)第五章润滑方式和密封类型的选择 (24)个人总结 (26)。

毕业设计机械设计轴系部件大作业(完整版)

●与齿轮配合的轴段4
取d4=48mm,
l4=b-2=62-2=60mm
●轴环-轴段5
齿轮右端轴肩高 h=(0.07~0.1)d=3.36~4.8mm,取
d5=55mm，轴环长度为
l=1.4h=1.4(d5-d4)/2=1.4x(5548)/2=4.9mm,可取轴段5的长度 l5=10mm
●机体与轴段2，3，6的长度
轴承部件设计习题课
轴承部件设计过程主要包括： 1. 初估轴径： 2. 轴的结构设计： 3. 校核计算：（1）轴的强度；（2）键的强度；（3）轴承的寿命
4. 完成部件图设计：
5. 完成零件图设计(不做)。
轴承部件设计例题：
试设计斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴轴承部件。
已知输出轴功率P=2.34 kW,转速n=76.5r/min，输出轴上的齿轮模数 mn 2.5 mm，齿数Z=81，螺旋角β=12.63o ,齿宽b=62mm, 载荷平稳，单向转动，工作环境清洁，两班工作制，使用5年，大批量生产。
齿轮所受径向力
齿轮所受轴向力
Fa Ft tan 2815.3tan12.63 630.8N
（2）计算支承反力在水平面
d Fr L3 Fa 1050.1 60.5 630.8 207.52 / 2 2 R1H 1066N L2 L3 60.5 60.5 R2H Fr R1H 1050.6 1066 15.4N
齿轮端面与机体间留有足够的间距（ ≥箱体壁厚），取H=15mm. 轴承采用脂润滑，取轴承上靠近机体内壁的端面与机体内壁间的
距离Δ=10mm，
轴承座应有足够的宽度L=δ（壁厚）+C1（扳手空间）+C2（连接边距）+（5~10） =8+18+16+8=50 mm。调整垫片的厚度取为2mm。

2021年哈工大机械设计大作业轴系设计

Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书大作业名称: 机械设计大作业设计题目: 轴系部件设计班级:设计者:学号:指导老师:设计时间:哈尔滨工业大学目录一、设计任务................................................................................................. 错误!未定义书签。

二、轴材料选择............................................................................................. 错误!未定义书签。

d ........................................................................................ 错误!未定义书签。

三、初算轴径min四、结构设计................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.轴承部件结构型式................................................................................ 错误!未定义书签。

2. 轴结构设计.......................................................................................... 错误!未定义书签。

五、轴受力分析............................................................................................. 错误!未定义书签。

哈工大机械设计大作业五——轴系部件设计

3.4阶梯轴各部分直径的确定
（1）d1和d7的确定
轴段1和轴段7分别安放大带轮和小齿轮，所以其长度由带轮和齿轮轮毂长度确定，而直径由初算的最小直径得到。所以，。
（2）d2和d6的确定
轴段2和轴段6的确定应考虑齿轮、带轮的轴向固定和密封圈的尺寸。由参考文献[1]图9.16和表9.5计算得到轴肩高度
由参考文献[2]表14.4，毛毡圈油封的轴径，所以。
由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同，因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。以下是轴段的草图：
3.1及轴向固定方式
因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从处开始设计。
T=65101
五、
1.
由弯矩图和扭矩图可知，轴的危险截面是Ι—Ι剖面
抗弯模量
W=
抗扭模量
WT=
弯曲应力
，。
扭剪应力
危险截面Ι—Ι的当量应力
查[1]表9.3，得 =650MPa，查[1]表9.3的[ -1b]=60MPa
因为，所以轴的Ι—Ι剖面强度满足要求。
2.
已知轴承圆角r=1mm，所以轴肩圆角，取r`=1mm，则
查[1]表9.10得， =1.70。
由[1]式9.4，9.5,9.6注查得等效系数，。
绝对尺寸系数由[1]图9.12查得
轴磨削加工时，表面质量系数由[1]表9.8,9.9查得。
则安全系数为
查[1]表9.13得许用安全系数，显然
所以，剖面安全。
六、
带轮处挤压应力
齿轮处挤压应力

哈工大机械设计大作业轴系部件设计完美版

同时取
（4）轴段1和轴段7：
轴段1和7分别安装大带轮和小齿轮，故根据大作业3、4可知轴段1长度，轴段7长度。
（5）计算
，，
，，
4、轴的受力分析
4.1画轴的受力简图
轴的受力简图见图3。
4.2计算支承反力
传递到轴系部压轴力
带初次装在带轮上时，所需初拉力比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，将其扩大50%，按计算。
图2
3.2选择滚动轴承类型
因轴承所受轴向力很小，选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度小于2m/s，齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境有尘，脂润滑，密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用唇形圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。
3.3键连接设计
齿轮及带轮与轴的周向连接均采用A型普通平键连接，齿轮、带轮所在轴径相等，两处键的型号均为12 8GB/T 1096—1990。
4.4画转矩图……………………………………………………………6
五、校核轴的弯扭合成强度……………………………………………………8
六、轴的安全系数校核计算……………………………………………………9七、键的强度校核………………………………………………………………10
八、校核轴承寿命………………………………………………………………11
在水平面上：
在垂直平面上
轴承1的总支承反力
轴承2的总支承反力
4.3画弯矩图
竖直面上，II-II截面处弯矩最大，；
水平面上，I-I截面处弯矩最大，；
合成弯矩，I-I截面：
II-II截面：；
竖直面上和水平面上的弯矩图，及合成弯矩图如图5.4所示
4.4画转矩图

哈尔滨工业大学机械设计大作业_轴系部件_5.1.3

一、设计题目设计带式运输机中的齿轮传动：带式运输机的传动方案如下图所示，机器运行平稳、单向回转、成批生产，其他数据参见下方表格。

方案电动机工作功率P d /kW 电动机满载转速n m /(r/min) 工作机的转速n w /(r/min)第一级传动比i 1 轴承座中心高H/mm 最短工作年限工作环境 5.1.3 3 960 110 2 180 5年2班室外、有尘二、选择齿轮材料、热处理方式、精度等级考虑到带式运输机为一般机械，且仅有一级齿轮减速传动，故大、小齿轮均选用40Cr 合金钢，调质处理，采用软齿面。

大小齿面硬度为241~286HBW ，平均硬度264HBW 。

由要求，该齿轮传动按8级精度设计。

三、初步计算传动主要尺寸本装置的齿轮传动为采用软齿面开式传动，齿面磨损是其主要失效形式。

其设计准则按齿根疲劳强度进行设计，并考虑磨损的影响将模数增大10%~15%。

齿根弯曲疲劳强度设计公式;m ≥√2KK 1K K K 12∙K K K K K K [K ]K 3式中K K——齿形系数，反映了轮齿几何形状对齿根弯曲应力K K的影响。

K K——应力修正系数，用以考虑齿根过度圆角处的应力集中和除弯曲应力以外的其它应力对齿根应力的影响。

K K——重合度系数，是将全部载荷作用于齿顶时的齿根应力折算为载荷作用于单对齿啮合区上界点时的齿根应力系数。

[K]K——许用齿根弯曲应力。

1.小齿轮传递的转矩K1=9.55×106×K1 K1K1=K1K2K K根据参考文献[2]表9.1，取K1=0.96，K2=0.97。

由此K1=K1K2K K=0.96×0.97×3=2.7936KKK1=9.55×106×K1K1=9.55×106×2.79369602=55581N∙mm2.齿数Z的初步确定为了避免根切，选小齿轮K1=17，设计要求中齿轮传动比i=K1K K =960/2110=4.3636，故K2=K×K1=4.3636×17=74.1818，取K2=75。

0-机械设计基础课程大作业-要求 (1)(1)

课程大作业学生须完成2个课程大作业：机器方案及传动设计、支承轴系部件装置设计。

课程大作业的设计工况条件、设计参数与所选课程设计题目和参数一致，并与后续学期课程教学内容并行实施（温馨提醒：望保留计算数据，备后续第三学期课程设计再次使用），按规定时间节点提交。

大作业成绩计入平时成绩。

1) 根据课程设计任务书，每位同学一组设计参数和工作条件，技术参数和工作条件应交叉组合，不得重复。

2) 课程大作业学生须独立完成。

课程大作业具体内容要求如下：(1) 课程大作业 1：机器方案及传动设计本课程大作业按自行选定的课程设计题目和设计参数进行设计。

1) 机器传动方案给出2-3种方案，进行评价，优选一种方案。

2) 机器结构方案设计包括装配方案、结构布局、支承方案、连接方案。

给出2-3种方案，进行评价，优选一种方案。

3) 驱动方案设计根据设计要求选定电动机类型及型号。

4) 运动与动力参数计算各级传动的运动参数和动力参数：总传动比和各级传动比、转速、功率、转矩等。

5) 传动性能设计根据传动方案，进行相应传动零部件设计，如带轮传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动或螺旋传动等性能设计与校核。

6）传动件结构设计根据传动方案，传动性能设计，进行相应传动件结构设计。

具体要求：1) 画出方案简图并进行评价，方案简图与评价结果均汇总于设计报告中。

2) 按规定模板撰写设计报告。

3) 方案图（要表述清楚，利于不同设计者理解本人设计表达）。

4) 传动零件零件图绘制（零件图采用CAD软件绘制）(2) 课程大作业 2：支承轴系部件装置设计本课程大作业按本课程前期自行选定的课程设计题目和设计参数进行设计（为课程大作业1的局部结构的详细结构设计，属于部件装配图）。

1)完成轴系支承方案设计给出2-3种支承方案，进行评价，优选一种方案。

2)支承轴系部件装置结构设计完成设计方案传动轴系装置结构设计。

3)轴的性能分析4)轴承的性能分析5)键/销性能分析具体要求：1)画出轴系支承结构图（A2或A3图幅，按适当比例绘制）2)按模板撰写设计报告。

机械设计轴系大作业

1.8 当量弯矩图的绘制
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机械设计轴系大作业
' ' 截面 a： M ae Ma 5237kN mm
'' '' 2 M ae Ma Ta 5894kN mm 2 ' '2 Mb Tb 3491kN mm 截面 b： M be 2
'' '' M be Mb 2689kN mm
3
(mm)
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机械设计轴系大作业
查表选取由材料和载荷确定的系数 C=118，带入轴传递的功率 P=40kW，转速 n=100r/min，得 d≥86.9mm。计算所得应是最小轴径（即安装联轴器）处的直径。考虑安全性并取圆整，取 d=95mm。
1.3 轴的结构设计根据估算所得直径、轮毂宽及安装情况等条件，对轴的尺寸进行草图设计，如附图。轴的两端用一对 7019C（GB/T 292-2007）角接触球轴承，其宽度为 24mm，面对面安装。左右轴承用套筒固定。轴与齿轮选用平键连接。轴承跨距为 502mm。
机械设计轴系大作业
0 设计任务及要求
图示二级斜齿圆柱齿轮减速器，已知中间轴Ⅱ的输入功率 P＝40kW，转速 nⅠ＝100r/min，齿轮 2 的分度圆直径 d２＝688mm，螺旋角 β２＝12°50′，齿轮 3 的分度圆直径 d３＝170mm，螺旋角 β３＝10°29′。试完成： 1. 中间轴Ⅱ的结构设计和强度校核。 2. 选择轴Ⅱ的轴承类型和型号，并计算轴承的寿命。 3. 绘出轴系Ⅱ的装配结构草图（轴、轴承、齿轮、套筒、轴肩、键）。
S K N 1 k 1 275 1.99MPa 1.82 47.8 0.70 0.90 1155 1.62 8.40 0.1 8.40 0.70 0.90

哈尔滨工业大学机械设计大作业5轴系部件5.1.1

哈尔滨工业大学机械设计大作业5轴系部件5.1.1Harbin Institute of Technology机械设计大作业说明书轴系部件设计课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：能源科学与工程学院班级：1202101班设计者：滕令凯指导教师：***学号：**********设计时间：2014-12-02哈尔滨工业大学目录机械设计作业任务书................................................................ - 1 -1选择材料，确定许用应力..................................................... - 3 -2按扭转强度估算轴径............................................................. - 3 -3设计轴的结构......................................................................... - 4 -4轴的受力分析......................................................................... - 7 -4.1画轴的受力简图 ...................................................... - 7 -4.2计算支承反力 .......................................................... - 7 -4.3画弯矩图 .................................................................. - 8 -4.4画转矩图 .................................................................. - 9 -5校核轴的强度......................................................................... - 9 -6轴的安全系数校核计算....................................................... - 11 -7校核键连接的强度............................................................... - 13 -8校核轴承的寿命................................................................... - 14 -8.1计算当量动载荷 .................................................... - 14 -8.2校核寿命 ................................................................ - 14 -9轴上其他零件设计............................................................... - 15 -10轴承座结构设计................................................................. - 16 -11轴承端盖（透盖）............................................................. - 16 -12参考文献............................................................................. - 16 -哈尔滨工业大学机械设计大作业任务书题目 ___轴系部件设计___ 设计原始数据：传动方案如图5.1图5.11选择材料，确定许用应力通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。

机械设计大作业轴系ppt课件

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表1. 直齿圆柱齿轮减速器的已知数据
可一张，按照装配图要求标注尺寸、序号及填写明细栏、标题栏，编写技术要求。（2）撰写设计说明书一份，主要是输出轴的轴、键及轴承的设计计算。
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三. 本次作业的设计步骤
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4
（4）校核轴和键的强度；验算滚动轴承寿命。（5）修改和完善轴系部件的结构设计。（6）完成轴系部件装配图。
机械设计大作业一级圆柱齿轮输出轴轴系部件可编辑课件ppt一已知条件一级圆柱齿轮减速器已知数据直齿圆柱齿轮减速器的已知数据可编辑课件ppt设计要求1绘制轴系部件装配图一张按照装配图要求标注尺寸序号及填写明细栏标题栏编写技术要求
机械设计大作业
一级圆柱齿轮输出轴轴系部件
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一、已知条件
一级圆柱齿轮减速器已知数据
四. 设计要点
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轴承中油润滑，这时必须在端盖上开缺口并将端盖端部直径取小一些，如图a所示。
图a
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6
4. 当齿轮圆周速度小于2m/s时，宜用脂润滑，应加挡油板以防止箱体内润滑油流入轴承将润滑脂稀释，这时轴承端面与箱体内壁距离应取大些，如图 b（上）所示。当用润滑油润滑，则轴承端盖与箱体内壁距离可取小些，如图 b（下）所示。
图b
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图c
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6. 轴的外伸长度与外接零件及轴承端盖结构要求，本作业输出轴采用凸缘联轴器，仅要求联轴器端面（转动件）距轴承端盖（不转动件）有10~15mm的距离，当采用嵌入式轴承端盖时，则外伸端长度可更小些。

轴系部件大作业

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y哈尔滨工业大学机械设计作业计算说明书题目：轴系部件设计院系：能源科学与工程学院班级：1002104班姓名：李敏学号：1100200420时间：2012.11.25-12.06哈尔滨工业大学目录1.任务书 (2)2.选择轴的材料、热处理方式 (3)3.初算轴径dmin ，并根据相配大带轮的尺寸确定轴径d1和长度L (3)4.结构设计 (3)5.轴的受力分析 (3)6.按照弯矩合成强度计算 (6)7.轴的安全系数校核计算 (6)8.校核键连接的强度 (7)9.校核轴承的寿命 (8)10.轴上其他零件设计 (10)11.参考文献 (11)哈尔滨工业大学机械设计作业任务书题目：行车驱动装置中的轴系部件设计设计原始数据：行车驱动装置的传动方案如图5.4所示。

室内工作、工作平稳、机器成批生产，其他数据见表5.4。

图5.4方案Pd（KW）(/min)mn r(/min)wn r1i轴承座中心高H（mm）最短工作年限L工作环境5.4.42.2 710 40 2.8 220 3年3班室内由先前的设计可知轴的输入功率P 1=2.8512KW,转矩T=29592 N ·mm ，转速n=290.91 r/min ，斜齿轮圆柱齿轮分度圆直径d=42mm ，螺旋ß=12.8386度，齿宽b=5.5mm1. 选择轴的材料及热处理方式因为传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。

2.初算轴径d min ，并根据相配联轴器的尺寸确定轴径d 1和长度L 1对于转轴，按扭转强度初算轴径，由文献[1]表10.2得C=106~118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取C=106，则mm n P C d 45.157102.210633min =⨯== 考虑键槽的影响，取d min/mm=15.45⨯1.05=16.22mm ，考虑轴端1与带轮连接，按标准GB2822-81 的R10圆整后，取d 1=198mm ，L 1=28mm3.结构设计（1）确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸为方便轴承部件的装拆，铸造机体采用部分式结构（图1），取机体的铸造壁厚mm 8=δ，机体上轴承旁连接螺栓直径d 2=12mm ，装拆螺栓所需要的扳手空间C 1=18mm ，C 2=16mm ，故轴承旁内壁至座孔外端距离mm 50~47mm )8~5(21=+++=C C L δ，取L=50mm（2）确定轴的轴向固定方式因为行车驱动装置中的齿轮高速传动端的轴的跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向固定端采用两段固定方式（图3）（3）选择滚动轴承类型，并确定其润滑及密封方式因为轴受轴向力的作用，故选用角接触球轴承。